資源簡介

專題6
植物有效成分的提取
課題1
植物芳香油的提取
教材習題點撥
練習
1．答：植物芳香油一般都是由2～3種芳香油混合調(diào)配而成的，其中的基底油常取自植物的種子或果實，比如胡桃油、甜杏油?；子团c其他芳香油調(diào)配在一起，能夠加強功效。
從玫瑰花中提取出的玫瑰油稱為“液體黃金”，是世界香料工業(yè)不可取代的原料，多用于制造高級香水等化妝品。提取出的玫瑰油不含有任何添加劑或化學原料，是純天然的護膚品，具有極好的抗衰老和止癢作用，能夠促進細胞再生、防止肌膚老化、平撫肌膚細紋，還具有使人放松、愉悅心情的功效。
杏仁油富含礦物質(zhì)和維生素，是一種質(zhì)地輕柔、高滲透性的保濕劑。
薰衣草精油取自薰衣草花，具有怡神、助睡眠、舒緩壓力的作用，此外它還具有降壓、止痛、促進細胞再生的功能，可以用于治療燙傷和蚊蟲叮咬、預防和改善脫發(fā)。
檸檬精油取自檸檬果皮，具有消除緊張、焦慮、振奮精神的作用，可用于治療神經(jīng)衰弱、關節(jié)炎，還具有促進血液循環(huán)、殺菌止痛、平衡油脂分泌、舒緩肌膚老化、滋養(yǎng)頭發(fā)的功效。
茶樹精油具有新鮮、強烈的藥草香味，能改善毛孔阻塞，凈化肌膚，抗感染，對治療青春痘有奇效。它也能消除疲勞、緩解壓力。
天竺葵精油能收斂皮膚，平衡、調(diào)理、潤滑中干性皮膚和敏感性皮膚，改善橘皮樣表皮，還有助于恢復精力，平緩心情。
茉莉精油能防止肌膚老化，對中干性皮膚和敏感性皮膚具有良好的保濕和滋潤作用，尤其對女性的妊娠紋和內(nèi)分泌有獨特的改善效果。
橙花精油具有清新的水果香味，不但能使人鎮(zhèn)靜，還能防止中干性肌膚的老化現(xiàn)象發(fā)生，給肌膚賦予青春活力，促進皮膚再生。
2．建議：教師可以組織學生進行一次社會調(diào)查，并要求學生寫出詳細的調(diào)查報告。專題6
植物有效成分的提取
課題2
胡蘿卜素的提取
教材習題點撥
（一）[資料一]萃取劑的選擇討論題
1．乙醇和丙酮能夠用于胡蘿卜素的萃取嗎？為什么？
答：胡蘿卜素可溶于乙醇和丙酮，但它們是水溶性有機溶劑，因萃取中能與水混溶而影響萃取效果，所以不用它們作萃取劑。
2．在石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳這幾種有機溶劑中，哪種最適宜用來提取胡蘿卜素？
答：在這五種有機溶劑中，石油醚的沸點最高，在加熱萃取時不易揮發(fā)，所以石油醚最適宜用作萃取劑。
（二）練習
1．答：列表分析如下。
提取方法
實驗原理
方法步驟
適用范圍
水蒸氣蒸餾
利用水蒸氣將揮發(fā)性較強的芳香油攜帶出來
1．水蒸氣蒸餾2．分離油層3．除水過濾
適用于提取玫瑰油、薄荷油等揮發(fā)性強的芳香油
壓榨法
通過機械加壓，壓榨出果皮中的芳香油
1．石灰水浸泡、漂洗2．壓榨、過濾、靜置3．再次過濾
適用于柑橘、檸檬等易焦糊原料的提取
有機溶劑萃取
使芳香油溶解在有機溶劑中，蒸發(fā)溶劑后就可獲得芳香油
1．粉碎、干燥2．萃取、過濾3．濃縮
適用范圍廣，要求原料的顆粒要盡可能細小，能充分浸泡在有機溶液中課題2　胡蘿卜素的提取
一覽眾山小
三維目標
1.了解胡蘿卜素的基礎知識和提取的基本原理，并初步了解有機溶劑的相關知識。?
2.初步學會胡蘿卜素的提取技術和紙層析的操作方法，鍛煉安裝實驗裝置的能力。
學法指導
本課題從胡蘿卜素的性質(zhì)著手，介紹了提取胡蘿卜素的原料，以及胡蘿卜素的分類。提取胡蘿卜素的實驗中，重點是理解實驗流程圖，難點是萃取技術和紙層析的操作方法、萃取胡蘿卜素的萃取劑的特性及影響萃取效率的主要因素。紙層析的操作方法應該注意點樣的操作方法。
誘學導入
材料：1831年，瓦坎羅德爾（Wackenroder）從胡蘿卜中分離到了胡蘿卜素，但直到20世紀30年代，胡蘿卜素的化學結構才得以確定。植物中的胡蘿卜素經(jīng)人體吸收后，可以在體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)橛猩砘钚缘木S生素A。通常，我們把能在體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素的物質(zhì)稱為維生素原，胡蘿卜素就是維生素A原，其中起主要作用的是β－胡蘿卜素。胡蘿卜素能夠治療因維生素A缺乏所引起的各種疾病。此外，胡蘿卜素還能夠有效清除體內(nèi)的自由基，預防和修復細胞損傷，抑制DNA的氧化，預防癌癥的發(fā)生。Β－胡蘿卜素還可以作為禽畜飼料添加劑，能提高雞的產(chǎn)蛋率，還可以提高牛的生殖能力。?
Β－蘿卜素具有優(yōu)良的著色性能，著色范圍是黃色、橙紅，著色能力強，色澤穩(wěn)定均勻，能與K、Zn、Ca等元素并存而不變色，尤其適合添加在兒童食品中。因此，被廣泛作為食品、飲料及飼料的添加劑使用。Β－胡蘿卜素本身是油溶性的，非常適合油性產(chǎn)品或蛋白質(zhì)類產(chǎn)品的開發(fā)，如人造奶油、膠囊、魚漿制品、素食產(chǎn)品、速食面、調(diào)理包等等。因此，β－胡蘿卜素是聯(lián)合國糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織食品添加劑聯(lián)合委員會認可的無毒、有營養(yǎng)的食品添加劑。研究還表明，將抗氧化維生素涂抹在皮膚上，不僅能防止紫外線的傷害，還能促進對已被傷害皮膚的修復，使皮膚保持彈性，β－胡蘿卜素因而也逐漸應用于化妝品等新興市場。
問題：胡蘿卜素的理化性質(zhì)有哪些？
導入：胡蘿卜素為紫紅色或暗紅色結晶粉末，稍有臭味，不溶于水和甘油，溶于石油醚，在橄欖油和苯中的溶解度為0.1
g/100
mL，在氯仿中溶解度為4.3
g/100
mL。胡蘿卜素在弱堿條件下比較穩(wěn)定，在酸中不穩(wěn)定，在光照和含氧條件下也不穩(wěn)定。胡蘿卜素低濃度時為黃色，高濃度時為橙紅色。重金屬離子，特別是鐵離子，可促使胡蘿卜素褪色。除胡蘿卜外，綠色蔬菜和黃玉米、小米等糧食中也含有一定量的胡蘿卜素。課題1植物芳香油的提取
一覽眾山小
三維目標
1.了解植物芳香油的來源和提取的基本原理，探究從生物材料中提取特定成分的方法，提高分析問題、解決問題的能力。
2.掌握植物芳香油的提取技術。學會根據(jù)原料的不同特點，采取適宜的提取方法，從而鍛煉實驗設計能力。
學法指導
本節(jié)從芳香油的應用引出芳香油的來源和提取方法。要了解常見芳香油的來源、特點，以及組成，然后掌握植物芳香油的三種提取方法，并根據(jù)芳香油的不同特點選擇不同的提取方法。玫瑰精油的提取要從提取的原理、提取裝置的設計以及提取中的注意事項三方面來把握；而橘皮精油的提取需掌握橘皮的處理、提取原理及提取中的注意事項。
誘學導入
材料：最早，人們是通過加工植物和動物體來獲取香料的。古代貴婦人所用的化妝品，很多都加有芳香植物的粉末，但使用起來并不方便。14世紀，藥劑師便開始嘗試從芳香植物中蒸餾芳香油，用來治病。后來，芳香油的用途不斷擴大，又被人們用作香皂和食品的香料添加劑。于是，人們栽培了大量芳香作物，建立了許多芳香油的加工作坊。目前，風行全世界的芳香療法也是以植物芳香油為中心載體的一類技術。
問題：提取植物芳香油的方法有哪些？
導入：植物芳香油具有較強的揮發(fā)性，還能隨水蒸氣蒸發(fā)，因此可以利用蒸餾法提取植物芳香油。玫瑰油、薄荷油、肉桂油、熏衣草油、檀香油等主要由蒸餾法獲得。后來，人們又利用壓榨法和萃取法來提取芳香油。壓榨法是利用機械壓力榨出芳香油，橘子油、檸檬油和甜橙油等都是用壓榨法制得的。萃取法的大致過程是，將新鮮的植物材料浸泡在低沸點的有機溶劑中，例如，乙醚、苯和石油醚等，幾小時后，取出殘渣，蒸去溶劑，留下蠟質(zhì)的膏狀物。茉莉浸膏、桂花浸膏和白蘭花浸膏等都是用萃取法制成的。?
除了上述方法以外，植物芳香油的提取還有吸香法和浸泡法。吸香法利用的是油脂可以吸附油劑的原理。所選用的脂肪要經(jīng)過特別處理，以防止變質(zhì)變臭。吸香法采用的脂肪一般都含有豬油和牛油的成分。浸泡法與吸香法類似，但改用液體的油脂而不是吸香法中用到的膏狀油脂。浸泡法通常用來提煉樹脂、樹膠及花瓣中的芳香精油。專題6
植物有效成分的提取
課題2
胡蘿卜素的提取
庖丁巧解牛
知識 巧學
?
一、胡蘿卜素的理化性質(zhì)?
從胡蘿卜中提取出的橘黃色物質(zhì)包括多種結構類似物，統(tǒng)稱為胡蘿卜素。胡蘿卜素的化學分子式中包含多個碳碳雙鍵，根據(jù)化學分子式中雙鍵的數(shù)目將其劃分為α、β、γ三類，β胡蘿卜素是其中最主要的成分，其一分子在人的小腸、肝臟等器官被氧化成兩分子的維生素A。
胡蘿卜素為橘黃色結晶，稍有臭味，不溶于水和甘油，溶于石油醚，在橄欖油和苯中的溶解度為0.1
g/100ml。胡蘿卜素在弱堿條件下比較穩(wěn)定，在酸中不穩(wěn)定，在光照和含氧條件下也不穩(wěn)定。胡蘿卜素低濃度時為黃色，高濃度時為橙紅色。
要點提示
胡蘿卜素是脂溶性物質(zhì),只有溶解在油脂中,才能在人體的小腸黏膜作用下轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素A而被吸收。因此,做胡蘿卜菜時,要多放油,最好同肉類一起炒，不要生吃,生吃不易消化吸收。烹制胡蘿卜的時間要短,以減少維生素C的損失。?
二、實驗設計?
1.實驗原理：胡蘿卜素的提取實驗是依據(jù)胡蘿卜素的特性進行的，由于胡蘿卜素易溶于有機溶劑，所以可以用有機溶劑萃取的方法提取。
2.實驗流程：胡蘿卜→粉碎→干燥→萃取→過濾→濃縮→胡蘿卜素
疑點突破
將提取的胡蘿卜素粗品通過紙層析鑒定。紙層析的方法是：量做基線→對照點樣→干燥層析→對比觀察。?
在層析過程中應注意以下幾點：?
（1）點樣距底邊的距離應一致，點樣的斑點直徑為2
mm左右，點樣應該快速細致。?
（2）保持濾紙干燥。?
（3）卷紙時注意濾紙的兩邊不能相互接觸，以免溶劑沿濾紙兩邊的移動加快，溶劑前沿不齊，影響結果。?
（4）紙層析過程不能讓層析液淹沒點樣，否則實驗失敗。
知識拓展
紙層析是層析法的一種,層析法又稱色層分析法或色譜法，是一種基于被分離物質(zhì)的物理、化學及生物學特性的不同，使它們在某種基質(zhì)中移動速度不同而進行分離和分析的方法。層析法的最大特點是分離效率高，它能分離各種性質(zhì)極相類似的物質(zhì)。而且它既可以用于少量物質(zhì)的分析鑒定，又可用于大量物質(zhì)的分離純化制備。因此，作為一種重要的分析分離手段與方法，它廣泛地應用于科學研究與工業(yè)生產(chǎn)上?，F(xiàn)在，它在石油、化工、醫(yī)藥衛(wèi)生、生物科學、環(huán)境科學和農(nóng)業(yè)科學等領域都發(fā)揮著十分重要的作用。
問題 探究
?
問題1
影響萃取的因素是哪些？?
探究:主要取決于萃取劑的性質(zhì)和用量，同時受到原料顆粒大小、緊密程度、含水量、萃取溫度和時間等的影響。干燥時要注意控制溫度，溫度太高、干燥時間太長會導致胡蘿卜素的分解。
問題2
三種提取方法的區(qū)別是什么？?
探究:
提取方法
實驗原理
方法步驟
適用范圍
水蒸氣蒸餾
利用水蒸氣將揮發(fā)性較強的芳香油攜帶出來
1.水蒸氣蒸餾 2.分離油層 3.除水過濾
適用于提取玫瑰油、薄荷油等揮發(fā)性強的芳香油
壓榨法
通過機械加壓，壓榨出果皮中的芳香油
1.石灰水浸泡、漂洗2.壓榨、過濾、靜置3.再次過濾
適用于柑橘、檸檬等易焦煳原料的提取
有機溶劑萃取
使芳香油溶解在有機溶劑中，蒸發(fā)溶劑后就可獲得芳香油
1.粉碎、干燥 2.萃取、過濾 3.濃縮
適用范圍廣，要求原料的顆粒要盡可能細小，能充分浸泡在有機溶液中?
典題 熱題
例1萃取胡蘿卜素時應采用下列哪種萃取劑（　?。?
A.石油醚
B.乙酸乙酯
C.乙醚
D.苯?
解析：萃取胡蘿卜素的有機溶劑應該具有較高的沸點，能夠充分溶解胡蘿卜素，并且不與水混溶。四種試劑的沸點依次是90～120
℃、77
℃、35
℃和80
℃，其中石油醚的沸點最高，在加熱萃取時不易揮發(fā)，最適于做萃取劑。
答案：A
例2萃取前往往要將胡蘿卜烘干，粉碎，并且原料顆粒越小越好，這么做的目的是（　　）
A.讓胡蘿卜盡快溶解成胡蘿卜素
B.讓原料與萃取劑充分接觸，提高萃取效率?
C.讓原料顆粒盡快溶于萃取劑中
D.節(jié)省萃取劑的使用量
解析：這樣做的目的是讓原料形成盡量小的顆粒，以便原料顆粒能與萃取劑發(fā)生充分的接觸，保證萃取的徹底性，提高萃取的效率。?
答案：B專題6
植物有效成分的提取
課題1
植物芳香油的提取
庖丁巧解牛
知識 巧學
?
一、植物芳香油的來源
植物芳香油的來源非常廣泛，天然香料的主要來源是動物和植物。植物芳香油可以從50科的植物中提取。工業(yè)生產(chǎn)中，玫瑰花用于提取玫瑰精油，樟樹樹干可用于提取樟油。植物芳香油具有很強的揮發(fā)性，組成復雜，主要包括萜類化合物及其衍生物。
知識拓展
萜類化合物的概念及其結構特點?
（1）概念：若干個異戊二烯單位主要以頭尾相連接而成的化合物叫萜類化合物。?
（2）結構特點：分子中的碳原子數(shù)都是5的整數(shù)倍；可以折成若干個異戊二烯單位，且頭尾相接。?
二、植物芳香油的提取方法
1.水蒸氣蒸餾法?
利用水蒸氣將揮發(fā)性較強的植物芳香油攜帶出來，形成油水混合物，冷卻后，混合物又會重新分出油層和水層。根據(jù)蒸餾過程中原料放置的位置,又可分為水中蒸餾、水上蒸餾和水氣蒸餾。
2.壓榨法?
利用機械壓力榨出芳香油。柑橘，檸檬芳香油的制備可使用該方法。
3.萃取法?
將粉碎、干燥的植物原料用有機溶劑浸泡，使芳香油溶解在有機溶劑中的方法。胡蘿卜素的提取可使用該方法。??
三、實驗設計?
1.玫瑰精油的提取?
（1）提取方法：玫瑰精油的化學性質(zhì)穩(wěn)定，難溶于水，易溶于有機溶劑。一般用水中蒸餾法提取，也可使用有機溶劑萃取。?
（2）實驗流程：鮮玫瑰花+清水→水蒸氣蒸餾→油水混合物加入NaCl分離油?層加入無水Na2SO4?除水→過濾過濾玫瑰油。
要點提示
玫瑰精油的提取中應注意的事項?
（1）玫瑰花與水的質(zhì)量比為1∶4。?
（2）在水蒸氣蒸餾裝置中，左側(cè)部分是加熱裝置，中間部分是冷凝裝置，右側(cè)的是接收裝置。安裝儀器一般按由下到上、由左到右的順序，拆卸儀器的順序與安裝時正好相反。?
（3）在提取過程中，加入氯化鈉是降低玫瑰油的溶解度，利于油水分層。加入無水硫酸鈉的目的分別是吸取油層中的水分。
2.橘皮精油的提取?
（1）提取方法：橘皮精油的主要成分是檸檬烯，主要儲存在橘皮部分。一般采用壓榨法。
（2）實驗流程：石灰水浸泡→漂洗→壓榨→過濾→靜置→再次過濾→橘皮油
要點提示
橘皮精油的提取中應注意的事項?
（1）石灰水的作用是破壞細胞結構，分解果膠，防止橘皮壓榨時滑脫，提高出油率。?
（2）為提高出油率，需將柑橘皮干燥去水，并用石灰水浸泡，為了能將柑橘皮均勻浸泡在石灰水中，可采取粉碎等措施。?
（3）壓榨前，首先要用流水漂洗橘皮，撈起、瀝干。壓榨時還要分別加入相當于橘皮質(zhì)量的0.25%的小蘇打和5%的硫酸鈉，目的是使橘皮油易于和水分離，并調(diào)節(jié)pH至7～8。
問題 探究
?
問題1
如何判斷是否提取出了植物精油？?
思路:觀察提取出的物質(zhì)，從顏色、氣味等方面來判斷，評價所提取的植物精油的純度和質(zhì)量。探究:從玫瑰花提取的芳香油是淺黃色至黃色的液體，并帶有玫瑰香；從橘皮提取的橘皮精油無色透明，具有誘人的橘香味。
問題2
植物芳香油有哪些用途？?
思路:植物芳香油是植物有效成分的提取液，其特點是有特殊的植物香味和分子結構。芳香油種類繁多，如玫瑰花油、玉蘭樹油、八角油、桂油、薄荷油等。目前已開發(fā)利用的植物芳香油有近百種。?
芳香油是貴重的工業(yè)原料。食品工業(yè)，造酒工業(yè)、香水工業(yè)、制藥工業(yè)都離不開芳香油。
探究:植物芳香油散發(fā)出的芬芳氣味，使人身心爽快，有助于消除疲勞，恢復精力；植物芳香油還可以不同程度地提高人體神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)的功能，幫助人體提高免疫力，具有保健、美容、治療的作用。在今日崇尚回歸自然、預防污染的風氣下，人們對來自植物本體的芳香油越來越青睞。
典題 熱題
例1制取橘皮精油的過程中，需要先后經(jīng)過a、b兩次過濾,則橘皮精油為（　?。?
A.經(jīng)過a后的濾液
B.經(jīng)過a和b后的濾液
C.經(jīng)過b后的濾液?
D.經(jīng)過a后靜置處理的上清液和b后的濾液?
解析：結合課本知識可知，先用普通布袋過濾除去固體物和殘渣，離心除去質(zhì)量較小的殘留物，再用分液漏斗或吸管分離出上層的橘皮油，最后在5～10
℃靜置5～7天，使雜質(zhì)沉淀，用吸管吸出上層澄清橘皮油，其余過濾，合并成為最終的橘皮精油。?
答案：D
例2提取橘皮精油采用下列哪種方法最佳（　　）?
A.水中蒸餾
B.水氣蒸餾?
C.壓榨法
D.萃取法
解析：植物芳香油的提取應根據(jù)植物原料的特點采用合適的提取方法。橘皮精油主要貯藏在橘皮部分，由于橘皮精油的有效成分在使用水蒸氣蒸餾時會發(fā)生部分水解，使用水中蒸餾又會產(chǎn)生原料焦煳的問題，又由于橘皮精油易于揮發(fā)，且選擇合適的萃取劑較困難，所以不適于用萃取法。所以一般采用壓榨法。?
答案：C

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